Mikrobiota di awal perkembangan

Tubuh manusia terdiri dari beragam komponen makhluk hidup yang memiliki peran untuk mengolah dan menjalankan proses metabolisme dalam tubuh melibatkan organisme tak kasat mata (mikrobioma). Dalam proses metabolisme, koloni mikroba kompleks yang banyaknya sekitar 10¹⁴, hidup didalam usus manusia yang disebut mikrobiota usus. Selain mendukung proses metabolisme pencernaan, mikrobiota usus juga berperan dalam menjaga kesehatan manusia.¹

Kondisi mikrobiota yang seimbang dalam saluran cerna sangatlah penting, karena dibutuhkan untuk mendukung. Perkembangan sistem imun termasuk perkembangan toleransi untuk menurunkan risiko alergi.

Mengapa bisa demikian? Ketika ibu yang sedang hamil terpapar alergen, tubuh akan terstimulasi untuk memproduksi antibodi imunoglobulin E (IgE), yang bisa terdeteksi dari dalam pembuluh darah tali pusat. Janin sendiri memiliki sistem imunologi yang berorientasi pada respon T helper tipe 2 (Th2) yang akan melindunginya dari reaksi 'graft-versus-host'. Proses kelahiran merubah Th2 menjadi Th1, yang bertugas untuk melindungi anak dari reaksi alergi. Proses ini dimodulasi oleh agen mikroba, terutama oleh lipopolisakarida (LPS) bakteri Gram-negatif.⁴

Sebaliknya, paparan yang lemah terhadap mikrobiota, akan mengarah kepada persistensi fenotip Th2, yang akan memfasilitasi respons alergi oleh IgE. Sehingga penting untuk meningkatkan sistem imun yang terdapat dalam sistem pencernaan, karena sekitar 70% dari seluruh sistem kekebalan tubuh ditemukan di dalam sistem pencernaan, dan di dalam lamina propria sistem pencernaan terdapat sekitar 80% dari semua sel plasma yang bertanggung jawab untuk memproduksi antibodi IgA.⁴

Peran Mikrobiota

Mikrobiota berperan sebagai penyeimbang metabolisme pencernaan dalam tubuh. Peran tersebut juga berfungsi untuk mengendalikan proliferasi dan diferensiasi sel epitel. Selain itu, kehadiran mikrobiota dapat memodifikasi resistensi insulin yang terdapat pada ibu hamil. Dengan kemampuan tersebut, mikrobiota juga memengaruhi sekresi serta perilaku fungsi neurologis dari host hingga mendukung resistensi terhadap patogen dan mempengaruhi sistem kekebalan tubuh.⁵

Cara kerja mikrobiota dalam usus

Mikrobiota usus memiliki fungsi penting untuk memfermentasi substrat yang tidak bisa dicerna seperti serat makanan dan sekresi endogen dari usus. Fermentasi ini mendukung pertumbuhan mikroba spesial yang menghasilkan asam lemak rantai pendek (SCFA) dan gas. SCFA utama yang dihasilkan adalah asetat, propionat, dan butirat. Butirat adalah sumber energi utama bagi sel-sel pada kolon manusia, dapat menginduksi apoptosis sel kanker kolon, dan dapat mengaktifkan glukoneogenesis usus, yang memiliki efek menguntungkan bagi homeostasis glukosa dan energi. Butirat sangat penting bagi sel-sel epitel, karena dapat menghasilkan sejumlah besar oksigen melalui proses oksidasi β, menghasilkan keadaan hipoksia yang mempertahankan keseimbangan oksigen di dalam usus, sehingga mencegah terjadinya dysbiosis mikrobiota dalam usus.⁶

Bukti-bukti interaksi mikrobiota usus dengan sistem imunitas manusia.

Pada awal kehidupan, ASI menyediakan sekresi Imunoglobulin A (sIgA) yang melimpah. sIgA merupakan imunoglobulin yang paling banyak ditemukan pada permukaan mukosa, berfungsi untuk menetralisir makanan yang tidak berbahaya dan antigen mikroba, serta mencegah mikroba tersebut menembus sel epitel. IgA juga dapat menetralisir racun dan mikroba patogen, dan menampung mikrobiota komensal dalam lumen usus. ^4,7

Perkembangan mikrobiota sangat penting untuk menginisiasi pertumbuhan sIgA bayi sendiri, sebuah studi menunjukan hasil suplementasi prebiotik atau sinbiotik (kombinasi pre dan probiotik) yang diberikan selama 6 bulan kepada bayi menunjukkan peningkatan kadar sIgA feses serta terkait dengan berkurangnya risiko alergi sebelum usia 2 tahun.²

Banyak bukti yang menunjukkan bahwa mikrobiota komensal memiliki dampak langsung terhadap imunitas adaptif dan toleransi oral, dan pembuktian tersebut berfokus pada mekanisme yang terlibat antara mikrobiota usus dan sel inang melalui mekanisme cross-talk. Cross-talk ini dimediasi melalui reseptor pengenal pola (PRR), contohnya Toll-like receptors (TLRs), yang secara khusus mengenali struktur molekul mikroba yang dikonservasi, yang disebut pola molekul penghubung mikroba (MAMP).²

Sehingga pembentukan mikrobiota dalam tubuh anak memang sudah dimulai sejak bayi masih didalam kandungan sang ibu. Asupan nutrisi yang didapatkan dari ibu, mulai saat masih janin ataupun dari ASI ketika bayi telah lahir, membangun mikrobiota yang seimbang dalam pencernaan bayi. Dan mikrobiota usus yang seimbang ini akan berinteraksi langsung (cross-talk) dengan sel imun, dimana sel imun sebagian besar ada di dalam sistem pencernaan yang nantinya dapat membantu anak dalam menurunkan risiko alergi.

 

Hanya Untuk Kalangan Medis

** ASI adalah Nutrisi terbaik

 

REFERENSI:

1. Hsiao, William W L et al. “The microbes of the intestine: an introduction to their metabolic and signaling capabilities.” Endocrinology and metabolism clinics of North America vol. 37,4 (2008): 857-71. doi:10.1016/j.ecl.2008.08.006
2. Wopereis H, Oozeer R, Knipping K, Belzer C, Knol J. The first thousand days – intestinal microbiology of early life: establishing a symbiosis. Pediatr Allergy Immunol 2014: 25: 428–438.
3. R. Martin et al. 2010. Early life: gut microbiota and immune development in infancy. Wageningen Academic Publishers. Beneficial Microbes; 1(4): 367-382. http://www.wageningenacademic.com/doi/pdf/10.3920/BM2010.0027.
4. G. Vighi et al. 2008. Allergy and the gastrointestinal system. British Society for Immunology, Clinical and Experimental Immunology, 153 (Suppl. 1): 3–6.
5. Joseph M. Pickard, et al. 2017. Gut Microbiota: Role in Pathogen Colonization, Immune Responses and Inflammatory Disease. Immunol Rev. 2017 September ; 279(1): 70–89. doi:10.1111/imr.12567.
6. Ana M Valdes (n.d.). 'Role of the gut microbiota in nutrition and health', Science and Politics of Nutrition. (2018), pp. 36-44 [Online]. Available at:http://dx.doi.org/10.1136/bmj.j2179 (Accessed: 2 July 2020).
7. Tatiana et al.2010. Programming Infant Gut Microbiota: Influence of Dietary and Environmental Factors. Current Opinion in Biotechnology, 21:149–156. DOI 10.1016/j.copbio.2010.03.020

---

Artikel Terkait